LED照明製作 No.3 – 放熱板、組み立て、消費電力は?

高出力LEDは発熱が大きいので放熱を考慮しないとLEDが壊れたり寿命が短くなったりするので放熱板を取り付ける。

市販の0.3mmのアルミ板を加工して本体へ貼り付ける。この薄さだとはさみで簡単に切り取ることができるし、カッターで傷をつければ折目もきれいにつけることができる。

まず紙で形を作ってそれを台紙にしてアルミ板を切り取っていく。放熱効率を上げるため何箇所もはさみを入れる。

カッターで折り目をつけ折り返して放熱板の出来上がり。これをたくさん本体に貼り付けました。本体にも30mmくらいの穴を5個ほど開けて通風をよくしてさらに放熱効果アップ。

放熱版

放熱版

放熱版

放熱版

とりあえずこれで完成。ここでストレステスト。長時間の点灯試験を行うことにします。
消費電力の測定と発熱による温度上昇がどの程度あるかを確認するために。

消費電力の測定:これは予想より大きかった。1時間点灯して25W。予想は20Wだったので予想を少しオーバーした。LEDは予定通りの消費電力だが、電源の効率がちょっと悪かったようだ。

温度:LEDを取り付けている器具の鉄板は、51度まで上昇した。これくらいだったら問題ないだろう。

ということで完成です。実際の部屋での使用感を確認しました。

自作LED照明完成

自作LED照明完成

改造前の照明

改造前の照明

まぶしいのでカバーをつけようと思ったがかなり暗くなったのでカバーなしで完成とします。カバーをつけるならLEDの数をもっと多くしないといけない。

明るさは少し暗いくらいでなんら問題ない。本も読めるし楽譜も読める。すばらしい。

長所:照明器具が軽くなる。省エネ。寿命が長い(たぶん)

欠点:少し暗い(LEDを増やせば改善できる)。天井へ光が当たらないので明るさ感がより低い。カバーをつけなかったので影がおかしい。つまり点光源なので何重にも影ができる。高額。1日8時間使ってこの投資額を回収するには約3年半かかる。逆に言えば3年半で元が取れる。
自分の部屋では使用時間が短いので元は取れないでしょう。

影

影

これからはもっと電気料金が高くなるだろう。他人が取り付けた太陽光発電の余剰分を電力会社が高額で買い取る費用も利用者が負担しないといけないのだから。

98Wが25Wへ約1/4となったのだから店舗の照明をLEDにしたらかなりの節電になる。投資が必要だし店舗なので見栄えもよくなくては、自分の部屋用のように妥協できないので。

ちょっと考えて見ますか。

LED照明製作 No.2 – 部品の取付、配線、テスト点灯

照明器具本体を分解して本体をそのまま利用する。

照明本体分解

照明本体分解

これがインバーター基盤。この中のスイッチだけを再利用するのでそれ以外を切り取ったり配線をはがしたりしてばらばらに分解する。そして電源を取り付ける。

電源

電源

そして、LEDを取り付ける。放熱を効率よくするためLEDの基盤の裏に放熱用シリコンを塗りシリコンが固まるまでネジで固定。

LED取付

LED取付

配線:外側と内側を別々の電源へ接続する。照明器具にスイッチで全灯→外側のみ点灯→ナツメ球→消灯となるように配線する。
放熱板を取り付ける前にテスト点灯。非常にまぶしい。直接見ないように注意書きがあった。LEDは目によくないのかも。計画通り光の拡散のためのプラスティック板が必要だ。

LED照明全灯

LED照明全灯

LED照明外側点灯

LED照明外側点灯

本体の温度上昇を見ながら10分ほど点灯してみた。確かに発熱ですこしずつ温度が上がってきた。さわれないほどではないが長時間点灯しておくと問題が起きそうなのでテスト終了。

節電のテスト-LED照明を自作 – No.1 計画と部品

福島の原発の事故以来、巷では省エネ=節電を皆さん実施されているでしょうか。私は節電はしないつもりでいた。九州では原発の再稼動に向けて動いていたので九州は節電はしなくてもいいかもと思っていたが、国の方向があっち向いたりこっち向いたりでとうとうストレステストをやってかからの稼動となりそうだし、テストの結果次第では、稼動できない原発も出てくるでしょう。

そんなことはあとから考えるとして(ひとりで考えてもどうにもならない)、前から思っていたがこれからの照明は、LEDが主役になるだろうと。そこで以前にも懐中電灯をLED化したことがあるが今度は、部屋の照明を自作しようと思う。

一般に売られているLED電球は、明るさの目安としてルーメンが用いられている。

一般的に販売されてるT社のLED電球は、565ルーメンで電球40W程度の明るさ、6.9Wの消費電力だが、私の部屋は6畳洋間に72W(40Wと32Wのリング型蛍光管、インバーター式)の照明器具を使っている。これを今回、120ルーメン、1.2WのLED16個で置き換えてみようと部品を発注した。120ルーメン×16個=1920ルーメン。さてどのくらい明るくなるのか、実用になるのか。

ちなみに現在の照明器具の消費電力は、計測の結果、98W程度、これを1.2W×16個/変換効率(AC、DC変換のロス)=20W程度の消費電力になる計算だ。あとで実測してみよう。
節電は、98W-20W=78W。1時間当り78Wの節電になる。
自分の部屋は寝るのが主であまり使わないので節電にはあまり貢献しないが、これを店舗で使えば大きな節電になる。そのためのテストも兼ねている。

さて必要な部品は、LED16個、電源、ヒューズ、配線コード、放熱板ほかにとめねじやその他いろいろ。

LED照明部品

LED照明部品

LED

LED

LEDも発熱します。特に高出力のものはかなり発熱します。そこで放熱をしっかりしないとLEDが壊れます。放熱は市販のアルミ板を加工して本体内に貼り付ける予定。表に出すと見苦しいので隠します。

あとスイッチは、再利用、まぶしさを和らげるためにプラスチックでLEDをカバーします。LEDは点光源となるのでまぶしい、これを和らげるために必要です。

さて製作開始。

自転車製作No2-ブレーキ,ヘッドのガタ

ブレーキの取り付け。
フレームに付属していたブレーキは、カンチブレーキなのです。シクロクロス競技では、ダートを走るので異物をかみこまないように普通のブレーキとはちょっと違ってます。私はシクロクロスをやろうとは思ってないので、タイヤもスリック系のをはかせました。

カンチブレーキ

まずブレーキ本体の稼動部分にスプレー潤滑剤をシューッシューッ。取り付けネジにグリスをヌリヌリ。取り付けていきます。
細かな調整は、まだ先になります。三角形のものは、「ちどり」と呼ぶそうです。どういう風になるかは、あとで。
とりあえず取り付けることに。これは、前輪に取り付け状態。

カンチブレーキ

どうもロード用のブレーキやVブレーキい比較して利きが悪いような気が・・・・。Vブレーキと取り替えるかも(出来ればの話。そのうちに)。後輪も取り付けて戻り具合だけを調整して取り付け終わり。

前回のヘッドとコラムの隙間を何とかしたいと思ったので、「整いました」ヒラメキです。

ステンレスの薄い板に両面テープが貼ってあるやつ。あれがあったので厚みは?0.2mmくらいかな。
はさみで簡単に切れるし、これをリングの内側に貼り付ければどうだろう?

コレムスペーサー製作

コラムスペーサー

ちょっと寸法を間違えた。ためしだからいいでしょう。早速テスト。

コラムスペーサー

だいぶ良くなったが、もう少しだ。厚みが不足していた。もう少し頭の中が「整う」までこのままで行くことに。

普通、フレームには、派手派手のステッカーが最初から貼ってあったりするが、ステッカーが付属で付いていた。
今回はあえて貼らないことにする。そこで自転車に名前を付けよう。これも「整う」のを待とう。

ステッカー

PS.

ステムとヘッドの隙間について、そのままのほうがいいのではというご意見があり、ヘッドを締めこむと割りのスペーサーが隙間を埋めるのではないかということで、そのままで調整することにしました。